周启涛生物技术工作室
神经科学2026/04/14· 编译自 Nature Medicine

IF58.7|玻璃体内光开关疗法治疗晚期视网膜色素变性:1期开放标签试验

首个光开关分子KIO-301人体试验:安全性良好,部分患者出现光感与皮层激活。

首个光开关分子KIO-301人体试验:安全性良好,部分患者出现光感与皮层激活。

这篇按生信解读号的读法拆:先看背景和问题,再看作者怎么做、做出了哪几条硬发现,最后把数据和代码收走。

研究背景

视网膜色素变性(RP)是一组遗传异质性视网膜退行性疾病,以视杆-视锥细胞进行性丧失为特征,导致夜盲、视野缺损,多数患者中年时严重视力障碍。尽管数百个致病基因已被鉴定,基因非依赖型治疗策略具有广泛临床吸引力。光开关分子(photoswitch)是一类可逆光致异构化的小分子,在临床前研究中可进入视网膜神经节细胞(RGCs)并赋予内源性离子通道光敏感性,无需基因操作即可驱动动作电位。在rd1小鼠模型中,光开关DENAQ恢复电生理和行为反应数天,长效类似物BENAQ(KIO-301活性成分)作用持续数周,且安全性良好。

科学问题

卡在哪里: 尽管临床前研究显示光开关分子可恢复视网膜光反应,但尚未在人体中验证其安全性和可行性。晚期RP患者视网膜结构严重退化,玻璃体内注射光开关分子能否被耐受、是否产生可检测的视觉功能变化,以及如何评估极低视力人群的功能结局,均缺乏临床数据。

本文要回答: 评估玻璃体内注射KIO-301在晚期RP患者中的安全性和耐受性,并探索性观察光感知、功能视力、fMRI皮层激活等药效学信号。

技术路线

作者主要用了:临床1期试验、玻璃体内注射、功能视力测试、fMRI、药代动力学

ABACUS-1为首次人体、开放标签、剂量递增1期试验。6名晚期RP患者按基线视力分为两个队列:队列1(NLP/BLP)和队列2(HM/CF)。研究分两部分:第一部分右眼注射低剂量(7.5µg或25µg),安全审查后第二部分对侧眼注射较高剂量(25µg或50µg)。主要终点为30天安全性。探索性评估包括光感知、视觉敏锐度、动态视野、功能视力任务、fMRI和患者报告结局。图1展示KIO-301作用机制假说:光开关分子通过P2X7通道进入RGCs,与HCN通道结合赋予光敏感性。

Fig. 1 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 1 · 原文图,按文末许可署名使用

图 1 Fig. 1。图1展示KIO-301作用机制假说:在光感受器退化的视网膜中,P2X7通道上调,光开关分子通过该通道进入RGCs,与HCN通道结合,赋予光敏感性。图中对比了正常视网膜和退化视网膜中光信号传导路径,强调光开关绕过光感受器直接激活RGCs。

核心亮点

亮点 1|主要安全性终点达成

所有剂量水平均未观察到严重不良事件或剂量限制性毒性。无药物相关全身不良事件,生命体征、血液学、生化和心电图参数保持正常。眼部不良事件均为轻度且短暂,包括注射后不适、眼睑肿胀和一过性眼压升高,均与手术操作相关,无药物相关眼内炎症、玻璃体混浊、黄斑水肿或治疗相关视网膜结构改变。

Fig. 2 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 2 · 原文图,按文末许可署名使用

图 2 Fig. 2。图2展示研究设计和剂量递增方案:24人预筛,6人入组,分为两个队列。第一部分右眼注射低剂量,安全审查后第二部分对侧眼注射高剂量。时间轴显示给药和随访评估节点,主要安全性终点在每次注射后30天评估。

亮点 2|光感知与功能视力波动

队列1中一名长期无光感(>10年)患者在治疗后2天内主观报告光感,并在任务中表现出非零反应。功能视力任务(行走方向、窗户定位、房间出口)在部分时间点表现高于基线,如行走方向任务在第15天达到峰值,窗户定位在第7天最高,但第30天回落至基线附近。队列2基线光感知较好,治疗后无一致变化。

Fig. 3 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 3 · 原文图,按文末许可署名使用

图 3 Fig. 3。图3展示个体眼水平功能视力任务表现随时间变化。行走方向任务在基线接近随机水平,第15天达到峰值后回落;窗户定位任务第7天最高;房间出口任务第14天较高;门定位任务无一致模式。红色虚线为均值趋势,仅作视觉参考。

亮点 3|fMRI显示视觉皮层激活

治疗后早期(2-3天内)fMRI BOLD信号在枕叶皮层(包括V1和纹外皮层)出现刺激相关激活,空间范围随时间减小。三名代表性参与者(NLP、BLP、CF)均显示治疗后皮层激活,提示光开关可能产生下游药效学效应。

Fig. 4 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 4 · 原文图,按文末许可署名使用

图 4 Fig. 4。图4展示三名参与者(NLP、BLP、CF)的fMRI BOLD信号图,叠加在结构像上。治疗后早期(2-3天)枕叶皮层(V1/V2/V3)出现任务相关激活,空间范围随时间减小。插图显示纹状皮层和纹外皮层解剖位置。

亮点 4|药代动力学与安全性支持重复给药

血浆KIO-301浓度在4小时和14天时均低于定量下限(0.2 ng/ml),仅一名50µg剂量参与者在4小时检测到低浓度,无蓄积。结合眼部安全性数据,支持未来重复玻璃体内注射的可行性。

生信可带走

这一块是给做分析的人用的,不是科普点缀。

  • 方法栈: 临床1期试验、玻璃体内注射、功能视力测试、fMRI、药代动力学
  • 公开数据: 原文未给出公开组学登录号
  • 代码: 原文未给出公开 GitHub/GitLab 仓库
  • 谁该点开原文: 从事视网膜退行性疾病基因治疗、神经调控或早期临床试验设计的临床研究者与生物信息学家。

带走一句

光开关疗法在人体中安全可行,但功能评估需考虑极低视力人群的变异性和短暂药效学窗口,未来试验应优化刺激参数和评估时机。

本页供学习交流,不替代原文,也不代表原作者、期刊或资助方立场。引用科学结论请以正式发表版本为准。 图表按 CC BY(可转载,需署名) 使用。 版权声明

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